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随着我国煤炭资源向深部发展,开采中的出现的各种技术问题日趋严重。其中,最显著的是,巷道变形严重,冲击矿压发生的比例逐渐增加。冲击矿压是由于地下开采引起的,所以它的形成与地质工程环境和开采活动有关。关于煤矿冲击矿压形成的机理国内外研究较多,但没有形成统一认识。目前,难以用一种理论,来解释各类冲击矿压现象,并准确的预测出冲击矿压发生的时间和地点。
应力准则和能量准则对冲击矿压机理而言本质上是一致的。鉴于此,结合岩体动力冲击的最小能量原理,本文提出了冲击矿压形成的机理。同时,从影响冲击矿压的多种因素,较全面地分析了济三煤矿6303综放工作面回风巷冲击矿压发生的原因及采取的防治冲击矿压的措施。基于弹性能指标和冲击能指标评价岩石冲击倾向性的不足,运用损伤力学理论,结合煤样在压缩过程中能量变化的特征,引用了损伤能量指标,对煤岩的冲击倾向性进行了研究。
煤矿地下工程实际上是在卸荷状态下进行的,但目前对煤岩在卸载状态下的力学参数研究较少。利用RMT岩石力学试验系统,进行了三轴加载试验和轴向应力保持恒定的卸围压试验,对加、卸载试验的某些力学参数进行了分析对比,提出了卸载破坏围压差的概念,反应不同初始卸荷围压下,煤样破坏的难易程度。这些结论丰富了卸载岩石力学理论。